CN110129669A - 一种汽车管状纵臂用钢及其制备方法和钢管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车管状纵臂用钢及其制备方法和钢管及其制备方法，本发明提供的汽车管状纵臂用钢，按重量百分比计，所述钢的化学成分为：C:0.07‑0.25％，Si≤0.3％，Mn:0.8‑1.6％，P≤0.02％、S≤0.006％，Nb:0.01‑0.04％，Ti:0.01‑0.04％，V:0.01‑0.04％，其余是Fe及不可避免杂质；所述钢金相组织为铁素体+珠光体。

Description

一种汽车管状纵臂用钢及其制备方法和钢管及其制备方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种汽车管状纵臂用钢及其制备方法和钢管及其制备方法。
背景技术
为了降低油耗和排放量，需要对汽车进行轻量化，采用整体成形的空心构件代替焊接铸造件是实现汽车轻量化的有效途径，纵臂作为底盘悬挂***中的核心结构件，通过空心构件多工步成形技术制得的空心管状纵臂，成功的实现了车体自身减重，目前汽车管状纵臂用钢材主要为低合金高强度钢，添加大量Nb、Ti、V、Mo等合金元素，成本较高，且难于成形较为复杂的零部件。因此，本领域亟需开发出一种低成本、高成形性能的汽车管状纵臂用钢材。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的汽车管状纵臂用钢及其制备方法和钢管及其制备方法。
本发明实施例提供一种汽车管状纵臂用钢，其特征在于，按重量百分比计，所述钢的化学成分为：C:0.07-0.25％，Si≤0.3％，Mn:0.8-1.6％，P≤0.02％、S≤0.006％，Nb:0.01-0.04％，Ti:0.01-0.04％，V:0.01-0.04％，其余是Fe及不可避免杂质；所述钢金相组织为铁素体+珠光体。
进一步的，所述钢的抗拉强度≥540MPa。
进一步的，所述钢的延伸率A50≥28％。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种汽车管状纵臂用钢的制备方法，包括：钢水调配、连铸、加热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取、平整和酸洗步骤，其特征在于，按所述化学成分进行所述钢水调配，所述粗轧终止温度为1020-1120℃，所述精轧终止温度为830-900℃，所述卷取温度为500-650℃。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供采用一种汽车管状纵臂用钢制得的钢管，其特征在于，所述钢管金相组织中珠光体带状级别≤1级，抗拉强度≥500MPa，且屈强比≤0.76。
进一步的，所述钢管延伸率A50≥32％，
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种汽车管状纵臂用钢制得的钢管的制备方法，包括：对钢管进行880-980℃正火处理，保温5-20min后，空冷至室温。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
(1)本申请汽车管状纵臂用钢使用中C成分体系，并通过适量Nb-V-Ti进行微合金强化，保证成品钢具有较高的抗拉强度和延伸率，组织为铁素体+珠光体，组织均匀性显著提高，使成品钢具有高强度、高塑性、低成本等特点。
(2)本申请汽车管状纵臂用钢的制备方法，通过对粗轧终止温度的控制，使得奥氏体再结晶能够充分进行，奥氏体晶粒因发生再结晶而细化，细化的奥氏体晶粒利于成品铁素体细化。通过对精轧终止温度的控制，使奥氏体晶粒拉长，晶粒内形成大量变形带，成为铁素体优先形核的部位，铁素体晶粒细化更加显，提升产品强度及塑性。通过对卷取温度的控制，可以实现产品基体组织为体素体+珠光体，且具备良好的强度、塑性匹配。
(3)通过整管正火热处理，基体组织为铁素体+珠光体，组织均匀性显著提高，且带状明显减轻，抗拉强度≥500MPa，延伸率提高4％，具备良好的成形性能及疲劳性能。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本申请提供一种汽车管状纵臂用钢，其特征在于，按重量百分比计，所述钢的化学成分为：C:0.07-0.25％，Si≤0.3％，Mn:0.8-1.6％，P≤0.02％、S≤0.006％，Nb:0.01-0.04％，Ti:0.01-0.04％，V:0.01-0.04％，其余是Fe及不可避免杂质；所述钢金相组织为铁素体+珠光体。
本申请中，所述钢的抗拉强度≥540MPa。
本申请中，所述钢的延伸率A50≥28％。
基于同一发明构思，本申请还提供一种汽车管状纵臂用钢的制备方法，包括：钢水调配、连铸、加热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取、平整和酸洗步骤，其特征在于，按所述化学成分进行所述钢水调配，所述粗轧终止温度为1020-1120℃，所述精轧终止温度为830-900℃，所述卷取温度为500-650℃。
基于同一发明构思，本申请还提供采用一种汽车管状纵臂用钢制得的钢管，其特征在于，所述钢管金相组织中珠光体带状级别≤1级，抗拉强度≥500MPa，且屈强比≤0.76。
本申请中，所述钢管延伸率A50≥32％，
基于同一发明构思，本申请还提供一种汽车管状纵臂用钢制得的钢管的制备方法，包括：对钢管进行880-980℃正火处理，保温5-20min后，空冷至室温。
下面将结合五个具体实施例对本申请的热镀锌板和对应加工热镀锌板的方法进行详细说明。
实施例1：
一种3mm低成本高成形性能的汽车管状纵臂用钢材，其特征在于，按质量百分含量计，具有C：0.07％、Si：0.1％、Mn：1.0％、P：0.02％、S：0.006％、Nb：0.015％、Ti：0.015％、V：0.04％，其余是Fe及不可避免杂质。
将铁水与处理后，经过转炉冶炼、RH精炼获得上述成分的钢水后连铸获得板坯；
板坯进行加热后，经过粗轧、精轧获得热轧板，所述粗轧终止温度控制为1050℃，所述精轧终止温度控制为860℃，层流冷却后在620℃卷取温度下卷取获得热轧带钢；将所述热轧卷经平整、酸洗后获得成品，微观金相组织为铁素体+珠光体，抗拉强度为560MPa，延伸率A50＝29％。
实施例2
对实施例1所制得的酸洗板卷经分条、焊接工序制备成管材。对整管进行920℃正火处理，保温10min，空气中缓慢冷却至室温。经过热处理后钢管基体组织中珠光体带状级别1级，抗拉强度510MPa，延伸率A50＝37％，且屈强比0.75。产品的成形性能良好，加工过程中未出现起皱、开裂等现象，疲劳性能满足要求。
实施例3：
一种2mm低成本高成形性能的汽车管状纵臂用钢材，其特征在于，按质量百分含量计，具有C：0.18％、Si：0.2％、Mn：1.1％、P：0.018％、S：0.005％、Nb：0.02％、Ti：0.02％、V：0.01％，其余是Fe及不可避免杂质。
将铁水与处理后，经过转炉冶炼、RH精炼获得上述成分的钢水后连铸获得板坯；
板坯进行加热后，经过粗轧、精轧获得热轧板，所述粗轧终止温度控制为1060℃，所述精轧终止温度控制为880℃，层流冷却后在580℃卷取温度下卷取获得热轧带钢；将所述热轧卷经平整、酸洗后获得成品，微观金相组织为铁素体+珠光体，抗拉强度为570MPa，延伸率A50＝28％。
实施例4
对实施例3所制得的酸洗板卷经分条、焊接工序制备成管材。对整管进行900℃正火处理，保温8min，空气中缓慢冷却至室温。经过热处理后钢管基体组织中珠光体带状级别1级，抗拉强度530MPa，延伸率A50＝34％，且屈强比0.76。产品的成形性能良好，加工过程中未出现起皱、开裂等现象，疲劳性能满足要求。
实施例5
一种3mm低成本高成形性能的汽车管状纵臂用钢材，其特征在于，按质量百分含量计，具有C:0.07％，Mn:0.8％，Nb:0.01％，Ti:0.01％，V:0.01％，其余是Fe及不可避免杂质。
将铁水与处理后，经过转炉冶炼、RH精炼获得上述成分的钢水后连铸获得板坯；
板坯进行加热后，经过粗轧、精轧获得热轧板，所述粗轧终止温度控制为1020℃，所述精轧终止温度控制为830℃，层流冷却后在500℃卷取温度下卷取获得热轧带钢；将所述热轧卷经平整、酸洗后获得成品，微观金相组织为铁素体+珠光体，抗拉强度为550MPa，延伸率A50＝33％，且屈强比0.75。
实施例6
对实施例5所制得的酸洗板卷经分条、焊接工序制备成管材。对整管进行880℃正火处理，保温5min，空气中缓慢冷却至室温。经过热处理后钢管基体组织中珠光体带状级别0.5级，抗拉强度525MPa，延伸率A50＝36％，且屈强比0.75。产品的成形性能良好，加工过程中未出现起皱、开裂等现象，疲劳性能满足要求。
实施例7
一种3mm低成本高成形性能的汽车管状纵臂用钢材，其特征在于，按质量百分含量计，具有C:0.25％，Si:0.3％，Mn:1.6％，P:0.02％,S:0.006％，Nb:0.04％，Ti:0.04％，V:0.04％，其余是Fe及不可避免杂质。
将铁水与处理后，经过转炉冶炼、RH精炼获得上述成分的钢水后连铸获得板坯；
板坯进行加热后，经过粗轧、精轧获得热轧板，所述粗轧终止温度控制为1120℃，所述精轧终止温度控制为900℃，层流冷却后在650℃卷取温度下卷取获得热轧带钢；将所述热轧卷经平整、酸洗后获得成品，微观金相组织为铁素体+珠光体，抗拉强度为510MPa，延伸率A50＝37％，且屈强比0.72。
实施例8
对实施例7所制得的酸洗板卷经分条、焊接工序制备成管材。对整管进行980℃正火处理，保温20min，空气中缓慢冷却至室温。经过热处理后钢管基体组织中珠光体带状级别0.5级，抗拉强度510MPa，延伸率A50＝34％，且屈强比0.76。产品的成形性能良好，加工过程中未出现起皱、开裂等现象，疲劳性能满足要求。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种汽车管状纵臂用钢，其特征在于，按重量百分比计，所述钢的化学成分为：C:0.07-0.25％，Si≤0.3％，Mn:0.8-1.6％，P≤0.02％、S≤0.006％，Nb:0.01-0.04％，Ti:0.01-0.04％，V:0.01-0.04％，其余是Fe及不可避免杂质；所述钢金相组织为铁素体+珠光体。
2.根据权利要求1所述的一种汽车管状纵臂用钢，其特征在于，所述钢的抗拉强度≥540MPa。
3.根据权利要求1所述的一种汽车管状纵臂用钢，其特征在于，所述钢的延伸率A50≥28％。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种汽车管状纵臂用钢的制备方法，其特征在于，包括：钢水调配、连铸、加热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取、平整和酸洗步骤，其特征在于，按所述化学成分进行所述钢水调配，所述粗轧终止温度为1020-1120℃，所述精轧终止温度为830-900℃，所述卷取温度为500-650℃。
5.采用如权利要求1-3任一项所述的一种汽车管状纵臂用钢制得的钢管，其特征在于，所述钢管金相组织中珠光体带状级别≤1级，抗拉强度≥500MPa，且屈强比≤0.76。
6.根据权利要求5所述的钢管，其特征在于，所述钢管延伸率A50≥32％。
7.根据权利要求5或6所述的钢管的制备方法，其特征在于，包括：对钢管进行880-980℃正火处理，保温5-20min后，空冷至室温。
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